Energía agrovoltaica para resolver la crisis climática
Por La combinación de paneles solares con la producción agropecuaria ofrece múltiples beneficios para el medio ambiente y oportunidades económicas.
La estabilización del clima exige una transición rápida a una energía 100 por ciento libre de carbono, lo que requerirá grandes aumentos en la generación de energía solar. En los EE. UU., la administración Biden ha esbozado un plan para llegar al año 2035 produciendo energía solar para el 40 por ciento de la red eléctrica de los EE. UU.
En comparación con la agricultura y la ganadería, los requisitos de tierra para la energía solar son bastante pequeños. Una investigación del National Renewable Energy Laboratory encuentra que sólo se necesitaría el 0,6% de la masa terrestre del país para brindarle a todo el país energía solar. Aún así, los proyectos solares a escala de servicios públicos pueden requerir cientos de acres, y los nuevos proyectos solares a veces enfrentan resistencia debido a las necesidades competitivas de tierras de cultivo para la producción de alimentos o espacios recreativos.
¿Qué es la energía agrovoltaica y qué beneficios aporta?
También conocida como agrofotovoltaica, la energía agrovoltaica aprovecha una misma superficie de terreno tanto para obtener energía solar como productos agrícolas. Es decir, los paneles solares conviven con los cultivos en una misma superficie.
Y nuevos estudios apuntan a los múltiples beneficios de combinar la generación de electricidad solar con la producción agrícola. Desde conservación del agua hasta la producción de alimentos, la restauración del hábitat y el desarrollo económico local, investigaciones demuestran que la combinación de energía solar junto con otros usos agrícolas de la tierra puede aumentar el apoyo público para el desarrollo solar, ofreciendo una oportunidad para evitar o resolver conflictos.
Ahorro de agua y energía mientras se mejora el bienestar animal
Encontrar suficiente agua para la producción de alimentos en el oeste de los Estados Unidos siempre ha sido un desafío dado el clima árido, y las sequías están empeorando la situación. Para abordar esta creciente preocupación, los investigadores de la Universidad de Arizona probaron su propio sistema agrivoltaico: plantaron chile chiltepín, jalapeño y tomates cherry bajo un panel solar y compararon los resultados con un área de plantación tradicional al aire libre durante tres meses.
Los investigadores encontraron que los paneles ayudaron a moderar las temperaturas del suelo, reduciendo el uso de agua y mejorando la absorción de carbono entre las plantas. Sorprendentemente, la producción de alimentos se duplicó bajo el sistema agrivoltaico. Y debido a que la evaporación del agua de las plantas enfrió los paneles, el propio sistema solar generó un 3 % más de electricidad durante el verano, lo que demuestra que tanto la producción de alimentos como la de energía solar pueden funcionar mejor cuando se realizan en colaboración.
La energía agrovoltaica mejora la productividad de las tierras
Los agrovoltaicos pueden apoyar la producción vegetal, pero ¿con qué efectos en los animales? El pastoreo de animales utiliza alrededor de una quinta parte de toda la tierra en los EE. UU., gran parte de ella en el oeste, donde los recursos solares naturales también son los más grandes, lo que presenta una gran oportunidad para la energía agrovoltaica. Investigadores de la Universidad de Oregon investigaron los efectos de instalar paneles solares en tierras de pastoreo activas, comparando una granja tradicional de pastos abiertos con la granja solar Rabbit Hills en Oregon, que combina el pastoreo de ovejas y la generación de energía solar.
Las ovejas en el sistema agrovoltaico consumeron igual o menos agua, ya que pasaban mucho tiempo en la sombra de los paneles solares durante los meses más calurosos. Si bien los pastos en el sistema agrovoltaico produjeron menos pasto, la calidad de los nutrientes y el contenido de las semillas fue mayor: como resultado, la producción de corderos fue similar en ambos sistemas, pero la productividad de la tierra fue mucho mayor en la granja agrovoltaica.
En otro estudio, en Texas, los investigadores encontraron importantes beneficios ambientales cuando evaluaron las emisiones y los impactos en el uso de energía de combinar la generación solar con la cría de conejos alimentados con pasto. En comparación con la cunicultura convencional no integrada, la cunicultura agrovoltaica utilizó su propia energía solar producida localmente, demandando un 98,8 % menos de energía fósil de la red. Además, los conejos criados en pastos en el sistema agrovoltaico no requerían una alimentación externa y el pasto no necesitó ser cortado, lo que resultó en un 98,5 % menos de emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la cunicultura convencional.
En general, estos dos estudios sugieren que la combinación de pastizales con generación solar no tendría un impacto negativo en la productividad animal, pero brindaría la oportunidad de mejorar la conservación del agua y el bienestar animal y ofrecería fuertes reducciones en las emisiones de las operaciones agrícolas y aumentos significativos en la productividad de la tierra.
Restauración del hábitat de los polinizadores
Otro estudio explora las funciones de los insectos polinizadores como piedra angular de los ecosistemas naturales y agrícolas. Estos insectos contribuyen a la reproducción del 75 % de las especies de plantas con flores y del 35 % de las especies de cultivos a nivel mundial. Pero la cantidad de polinizadores ha disminuido drásticamente en los últimos años como resultado de la pérdida del hábitat y del uso de pesticidas, agravado aún más por la aceleración del cambio climático , representando una gran amenaza para la seguridad alimentaria. Dado que la tierra debajo de las instalaciones solares a menudo no se usa, llenar el área debajo con un hábitat para insectos polinizadores podría ayudar a proteger estas especies críticas, y los investigadores están examinando este potencial.
Los investigadores en un estudio de la planta solar Eagle Point en el suroeste de Oregon descubrieron que la tierra utilizada para los paneles solares es un excelente hábitat para los polinizadores y que los polinizadores tenían la misma probabilidad de visitar las flores en las áreas sombreadas que en las áreas sin sombra. Además, los investigadores encontraron que el microclima más frío y húmedo en las áreas parcialmente sombreadas debajo de los paneles solares aumentó el crecimiento floral y retrasó el tiempo de floración de las flores. El retraso en la floración es clave para mantener las poblaciones de polinizadores, ya que puede ayudar a los polinizadores a fines del verano cuando la comida escasea pero aún se necesita para la migración o el almacenamiento invernal.
Aumentando el apoyo público en las comunidades
Aunque los estadounidenses respaldan abrumadoramente la energía renovable, ese apoyo no siempre funciona cuando se planifica un proyecto de energía renovable y la oposición local puede retrasar o incluso bloquear las instalaciones solares o eólicas propuestas. Aún así, investigaciones muestran que las personas valoran los beneficios que los agrovoltaicos brindan a sus comunidades locales. Una encuesta de aproximadamente 2,000 personas en Michigan y Texas, por ejemplo, encontró que el 81 % tenía más probabilidades de apoyar el desarrollo solar en su comunidad si combinaba la producción de energía y agricultura.
Los encuestados dijeron que preferían proyectos que brindaran oportunidades económicas a los agricultores y a la comunidad local, que no amenazaran los intereses locales y garantizaran una distribución justa de los beneficios económicos. Estos resultados sugieren que los proyectos solares que integran otros usos de la tierra de manera que aborden directamente las necesidades de la comunidad local tienen más probabilidades de evitar una posible oposición local.
Abordando múltiples problemas con una única solución
Sin una rápida construcción para la nueva generación de energía solar, los gases de efecto invernadero no se reducirán a tiempo para evitar las consecuencias más peligrosas del cambio climático. Pero el cambio climático es un multiplicador de amenazas, que empeora la sequía, la escasez de alimentos y las extinciones. Un cuerpo de investigación emergente está demostrando que los agrovoltaicos pueden ayudar a respaldar la expansión de la energía solar mientras abordan otros desafíos serios y brindan beneficios adicionales a las comunidades circundantes. La energía agrovoltaica también puede ayudar a apuntalar el apoyo público, especialmente en las zonas rurales, ayudando a acelerar la transición hacia la energía limpia. Con tantas cosas amenazadas por un calentamiento acelerado, este tipo de proyectos de resolución múltiple serán clave tanto para reducir las emisiones como para reforzar la resiliencia.
Yale Climate Connections se ha asociado con Aspen Global Change Institute (AGCI) y Energy Innovation para publicar revisiones mensuales de investigaciones científicas nuevas y recientes relacionadas con el clima. AGCI también ha publicado una revisión más detallada de esta investigación, a la que puede acceder aquí para obtener más información.